Question

Соединение содержит 11.2 % водорода и 88.8% углерода. Плотность по воздуху 1.87. Найти истинную формулу соединения.

Answer 1

Дано
w(H)=11,2%
w(C)=88,8%
Найти:
Формулу вещества.
0,112:1,008=0,111 (количество атомов водорода)
0,888:12=0,074 (количество атомов углерода)
Дальше ищем общий делитель
в данном случае общий делитель = 0,0185:
0,111:0,0185=6 (атомов водорода)
0,074:0,0185=4 (атомов углерода)
Ответ: C4H6

Answer 2

Для решения задачи нужно использовать законы давления газов и формулу Ван-дер-Ваальса для реальных газов. В данном случае мы имеем газ, состоящий из углерода и водорода, поэтому нам нужно сначала найти отношение массы углерода к массе водорода в молекуле газа.

Пусть x - количество молей водорода, а y - количество молей углерода в молекуле газа. Тогда мы можем записать систему уравнений для масс водорода и углерода:

x * 1 + y * 12 = 100 (общая масса молекулы) x * 2 + y * 1 = 11.2 (массовая доля водорода)

Решая эту систему уравнений, мы получим:

x = 2.8, y = 7

Значит, формула соединения имеет вид C7H2.8. Чтобы найти истинную формулу, мы должны округлить число молей водорода до целого числа. Так как мы округляем вверх, истинная формула соединения будет C7H3.

Теперь мы можем использовать формулу Ван-дер-Ваальса для реальных газов, чтобы найти молярную массу газа:

PV = (m/M)RT * (1 + a/V^2) * (1 - b/mP)

где P - давление, V - объем, T - температура, R - универсальная газовая постоянная, m - масса газа, M - молярная масса газа, a и b - константы Ван-дер-Ваальса, зависящие от свойств молекулы газа.

Мы можем записать данную формулу в виде:

M = (mRT/PV) * (1 + a/V^2) * (1 - b/mP)

Значения a и b для газа, состоящего из углерода и водорода, можно найти в таблицах констант Ван-дер-Ваальса. Для такого газа a = 3.640 L^2 atm / mol^2, а b = 0.0427 L / mol.

Плотность по воздуху равна 1.87, что значит, что отношение массы газа к объему равно 1.87 г/л. Таким образом, мы можем записать:

m/V = 1.87 г/л

Пусть P = 1 атм, V = 22.4 л/моль (стандартный объем для газов при нормальных условиях), T